Российский актёр театра и кино. Член Союза кинематографистов России.
Лауреат Государственной премии Российской Федерации.

Игорь Петренко родился 23 августа 1977 года в городе Потсдам, Германия. Его отец - офицер советской армии там проходил службу. Мать Игоря - переводчик английского языка. Когда Игорю исполнилось три года, его семья вернулась в Москву. В детстве главным увлечением мальчика был спорт - спортивная гимнастика, самбо и дзюдо. Школу он не любил. Единственным любимым школьным предметом стал английский язык.

 Окончив среднюю школу долгое время не мог определиться с выбором профессии, об актёрстве никогда и не думал. Но однажды, по воле случая, Игорь узнал о наборе студентов в Щепкинское театральное училище и решил испытать свои силы. После прослушивания нескольких сотен кандидатов, он был отобран приёмной комиссией и всерьёз приступил к учёбе. В 2000 году Игорь окончил Высшее театральное училище имени М. С. Щепкина и был принят в труппу Малого театра в Москве. Через некоторое время, из-за постоянных съёмок, из Малого театра ему пришлось уйти.

В 2001 году состоялся дебют Игоря в фильме «Условный рефлекс». Однако, ни роль, ни кинокартина не стали успешными. Следующий актёрский опыт был более удачным, роль в сериале «Московские окна» принесла ему первую популярность. Всенародную славу Игорь Петренко приобрёл после выхода на экраны страны военной драмы «Звезда».

В 2002 году Петренко завоевал приз XIV Международного фестиваля актёров кино «Созвездие-2002», учреждённого Гильдией актёров России, в номинации «Лучший мужской дебют» - за роль лейтенанта Травкина в фильме «Звезда». В 2002 году стал лауреатом национальной премии «Ника» в номинации «Открытие года» - за исполнение одной из главных ролей в художественном фильме «Звезда». Так же заметными актёрскими работами Игоря Петренко в кино стали роли в художественном фильме «Кармен», и в телесериалах «Лучший город Земли», «Курсанты». 

В 2003 году за заслуги в области киноискусства был награждён Государственной премией Российской Федерации в области литературы и искусства 2002 года, присуждаемой Президентом Российской Федерации, и стал лауреатом молодёжной премии «Триумф» в номинации «Лучший молодой актёр года». В том же году Игорь Петренко получил приз VI Международного кинофестиваля «Бригантина-2003» в городе Бердянск в номинации «Лучший актёр первого плана» - за исполнение ролей в фильмах «Звезда» и «Кармен». В 2009 году - приз ХVII кинофестиваля «Виват, кино России!» в городе Санкт-Петербурге в номинации «Лучшая мужская роль» - за исполнение роли Андрия в фильме «Тарас Бульба».

Осенью 2016 года на ТВ вышел новый сериал «Черная кошка». Игорь Петренко взял на себя роль следователя Виктора Каратова. Также фамилия Петренко значилась в актерском составе исторического блокбастера «Викинг», где ему досталась роль дружинника Варяжко.

Фильмография Игоря Петренко